Science:衰老細(xì)胞傷害心臟?
細(xì)胞是生命體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,也是機(jī)體衰老的基本單位。個(gè)體細(xì)胞因經(jīng)歷損傷或者自然退化等原因而衰老后,會(huì)被免疫系統(tǒng)正常清理,同時(shí)相應(yīng)組織器官會(huì)生成新的細(xì)胞彌補(bǔ)它們的空缺,從而確保機(jī)體的正常運(yùn)作。但是,當(dāng)細(xì)胞在整體、系統(tǒng)或器官水平衰老時(shí),則表現(xiàn)出組織結(jié)構(gòu)衰亡、免疫系統(tǒng)衰退、營(yíng)養(yǎng)代謝緩慢等生理變化,從而演變成機(jī)體的衰老。
近期,美國(guó)梅奧診所的癌癥生物學(xué)家Jan van Deursen團(tuán)隊(duì)卻證實(shí),除了機(jī)體衰老,小鼠老化細(xì)胞還參與動(dòng)脈粥樣硬化(AS)形成,對(duì)心臟造成嚴(yán)重?fù)p傷。相關(guān)研究成果于10月28日發(fā)表在《Science》期刊。
細(xì)胞衰老與機(jī)體衰老
動(dòng)脈粥樣硬化是指動(dòng)脈中脂質(zhì)堆積,并伴隨有平滑肌細(xì)胞和纖維基質(zhì)成分的增殖,逐步形成粥樣化斑塊,是引發(fā)冠心病、腦梗死、外周血管病的主要原因。研究人員推測(cè),如果人類細(xì)胞衰老同樣存在這種風(fēng)險(xiǎn),那么剔除老化細(xì)胞的藥物將有望能夠用于治療最大的疾病隱患。
攜帶DNA損失的細(xì)胞如果繼續(xù)分裂,則易引發(fā)癌變形成腫瘤。科學(xué)家們認(rèn)為,癌癥和衰老的根源是一樣的,可以說是細(xì)胞衰老這一基礎(chǔ)過程的兩種不同表現(xiàn)。伴隨著越來越多的細(xì)胞老化、受傷,組織、器官將無法再生出足夠多的替代細(xì)胞。同時(shí),衰老的細(xì)胞會(huì)泄露酶類等分子,從而影響其他正常細(xì)胞。
今年年初,美國(guó)梅奧診所的癌癥生物學(xué)家Jan van Deursen團(tuán)隊(duì)證實(shí),剔除小鼠身體內(nèi)衰老的細(xì)胞,可以增加它們20%的壽命期限,并改善它們的健康。這一結(jié)論再一次表明:細(xì)胞老化至少是機(jī)體衰老的部分原因。
衰老細(xì)胞對(duì)心臟造成威脅?
現(xiàn)在,Van Deursen團(tuán)隊(duì)試圖確定衰老細(xì)胞對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化疾病的影響。
之前的研究并不認(rèn)為細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈斑塊的形成。對(duì)此科研界意見并不統(tǒng)一:一些科學(xué)家認(rèn)為細(xì)胞衰老會(huì)促進(jìn)動(dòng)脈硬化,而另一些研究團(tuán)隊(duì)卻認(rèn)為細(xì)胞衰老有利于阻止動(dòng)脈硬化。
為了解決未知,Van Deursen團(tuán)隊(duì)以小鼠為模型,利用一種特殊藥物清除小鼠身體內(nèi)大部分衰老細(xì)胞。研究人員以高脂肪飲食連續(xù)喂養(yǎng)小鼠3個(gè)月,并讓其中一部分小鼠服用藥物。當(dāng)他們檢測(cè)小鼠主要?jiǎng)用}的脂肪累積量,數(shù)據(jù)顯示:
衰老細(xì)胞被清除的小鼠,它們動(dòng)脈內(nèi)的粥狀斑塊比對(duì)照組小鼠(未服用藥物)的動(dòng)脈斑塊量少60%。而且,對(duì)于體內(nèi)存留有衰老細(xì)胞的小鼠而言,它們體內(nèi)動(dòng)脈粥狀斑塊形成迅速。
從攝取高脂肪飲食的第9天開始,小鼠動(dòng)脈內(nèi)就開始堆積脂質(zhì),從而為動(dòng)脈疾病埋下隱患。而且,這些病變部分含有大量衰老細(xì)胞。但是,服用清除衰老細(xì)胞藥物的小鼠組,它們動(dòng)脈內(nèi)沉積的脂質(zhì)物質(zhì)卻相對(duì)要小得多,衰老細(xì)胞數(shù)量也相對(duì)較少。
罪魁禍?zhǔn)资桥菽?xì)胞
動(dòng)脈內(nèi)粥狀斑塊累積,易引發(fā)動(dòng)脈堵塞,從而增加心臟病或者中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)。Van Deursen團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),促進(jìn)動(dòng)脈粥狀硬化的“始作俑者”是一種免疫細(xì)胞——泡沫細(xì)胞(吞噬了脂質(zhì)的單核細(xì)胞或組織細(xì)胞)。這一特殊細(xì)胞“定居”于動(dòng)脈內(nèi)壁,以便更好地享用脂質(zhì)物質(zhì),它們是動(dòng)脈粥樣硬化的典型病理細(xì)胞。
Van Deursen 表示:“我們認(rèn)為,泡沫細(xì)胞參與了動(dòng)脈粥樣硬化的過程?!背跗?,衰老的泡沫細(xì)胞可能會(huì)通過炎癥促進(jìn)病變。發(fā)展后期,細(xì)胞會(huì)釋放出降解斑塊的酶類,從而引發(fā)更大的損傷。
這一研究首次試圖從動(dòng)脈斑塊中清除衰老細(xì)胞,并檢測(cè)它們的影響。但是用于識(shí)別、清除身體內(nèi)其他衰老細(xì)胞的藥物卻沒有辦法清理動(dòng)脈處的衰老細(xì)胞。如何有針對(duì)性的清理衰老細(xì)胞?這是科學(xué)家們下一步要解決的問題,
有研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)出一種叫做“senolytic”的藥物,能夠靶向衰老細(xì)胞。其中,Van Deursen聯(lián)合他人共同創(chuàng)立的一家公司宣布,將于明年年初針對(duì)其中一種化合物開展相關(guān)臨床試驗(yàn)。
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